【文章內(nèi)容簡介】 成型時溢料飛邊，甚至型腔變形。因模具是一模四腔，考慮排布可得型腔長為 100mm，寬為 70mm。塑件的高度為 3mm，塑件的大部分部膠位都留在型腔部分，型芯、型腔的厚度是塑件所伸入高度加 2040mm，因此得出 成型型腔總體厚度為 45mm。型腔布局如圖 2。 圖 2 型腔布局 估算塑件體積質(zhì)量 本次設(shè)計中，塑件的質(zhì)量和體積采用 3D 測量，在 UG 軟件中，使用塑模部件驗證功能，可以測得塑件的體積為 3cm ， ABS 的密度為 3/cmg ，即可以得出該塑件制品的質(zhì)量約為 。 南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 9 頁 注塑機的選擇和校核 注射膠量的計算 模具設(shè)計時，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機額定注射量的 80%以內(nèi)。校核公式 為： mmnm %8021 ?? 式中： n 型腔數(shù)量 1m 單個塑件的重量（ g） 2m 澆注系統(tǒng)所需塑料的重量（ g） 本設(shè)計中： n=4 ?1m g 2m =5 g m≥ （ +5） / 即 m≥ 因而預選注塑機額定注塑 量最少為 以上 鎖模力的計算 選用注射機的鎖模力必須大于型腔壓力產(chǎn)生的開模力，不然模具分型面要分開而產(chǎn)生溢料。塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。 成型投影面積 2A = AAnA ?? 21 式中 n 型腔數(shù)目 1A 單個塑件在模具分型面上的投影面積 2A 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 n=4 1A =60 2mm 2A =1421 2mm 本設(shè)計中 21 AnA? =4x60+1421=1661 2mm 鎖模力和成型面積的關(guān)系 根據(jù)依照以下計算公式 確定： 1000PAP ?? 腔鎖 式中 P鎖 — 鎖模力， kN； 南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 10 頁 P腔 — 型腔壓力， MPa ； A — 成型投影面積， mm2； 一般熔料經(jīng)噴嘴時其注射壓力達 60～ 80MPa，經(jīng)澆注系統(tǒng)入型腔時型腔壓力通常為 2040MPa，這里取 30MPa。 計算： P腔 A/1000=30 1661/1000= kN (取整 50 kN) 得出預選 注塑機額定注塑壓力為 50 kN 以上。 注塑機選擇確定 綜合考慮以上因素，選定注射機為 TOSHIBA EC40Y。其相關(guān)性能符合成型方案要求，以下相關(guān)參數(shù)： 表 1 TOSHIBA EC40Y注塑機參數(shù) (部分 ) 型號 單位 EC40Y 參數(shù) 螺桿直徑 mm 22 理論注射容量 cm3 38 注射重量 PS g 35 注射壓力 Mpa 253 鎖模力 KN 400 拉桿內(nèi)間距 (水平垂直 ) mm 320 320 允許最大模具厚度 mm 320 允許最小模具厚度 mm 150 移模行程 mm 570 液壓頂出行程 mm 60 液壓頂出力 KN 20 油泵電動機功率 KW 機器尺寸 (長寬高 ) m 機器重量 t 南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 11 頁 4 注塑模具設(shè)計 模架的選用 模架基本類型 注射模具的分類方式很多，此處是介紹的按注射模具的整體結(jié)構(gòu)分類所分的典型結(jié)構(gòu)如下： 單分型面注射模、雙分型面注射模、帶有活動成型零件的模、側(cè)向分型抽芯注射模、定模帶有推出機構(gòu)的注射模、自動卸螺紋的注射模、熱流道 注射模。 模架的選擇 根 據(jù) 對 塑 件 的 綜 合 分 析 ， 確 定 該 模 具 是 單 分 型 面 的 模 具 ， 由GB/《塑料注射模中小型模架》可選擇 CI 型的模架，其基本結(jié)構(gòu)如圖 3所示： 圖 3 模架結(jié)構(gòu)圖 南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 12 頁 CI 型模具定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，又叫兩板模，大水口模架，適合側(cè)澆口的注射成形模具。 由分型面的選擇而選擇模具的導柱導套的安裝方式，經(jīng)過考慮分析，導柱導套選擇選正裝。根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對應的模板的厚度以及模具的外輪廓尺寸，以此分析計算： 模架的長 L=型腔長度（ 100） +復位桿的直徑 +螺釘?shù)闹睆?+模板壁厚 ? 180mm 模架的寬 W=型腔寬度（ 70） +導向桿的直徑 +模板壁厚 ? 150mm 根據(jù)成型型腔的尺寸，在計算完模架的長寬以后，還需要考慮其它螺絲導柱等零件對模架尺寸的影響，在設(shè)計中避免干涉。參考成型型腔厚度，考慮模板強度要求，定模板厚度取 40mm，動模板厚度取 60mm?？紤]頂出行程要求，支撐板取 60mm以滿足 。 綜上所述所選擇的模架的型號為： CI1518A40B60C60。 導向與定位機構(gòu)設(shè)計 導向機構(gòu)的作用：保證模具在進行開合模時，保證公母模之間一定的方向和位置。導向零件承受一定的側(cè)向力，起了導向和定位的作用 ,導向機構(gòu)零件包括導柱和導套等。 1. 導向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計 （ 1） 導向零件應合理的均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應有足夠的距離，以保證模具的強度，防止壓入導柱和導套后發(fā)生變形。 （ 2） 根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般需要 24個導柱。如果，模具的凸模與凹模合模有方位要 求時，則用兩個直徑不同的導柱，或用兩個直徑相同，但錯開位置的導柱。 （ 3） 由于塑件通常留于公模，所以為了便于脫模導柱通常安裝在母模。 （ 4） 導柱和導套在分型面處應有承屑槽 （ 5） 導柱 `導套及導向孔的軸線應保證平行 （ 6） 合模時，應保證導向零件首先接觸，避免公模先進入模腔，損壞成型零件。 南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 13 頁 2. 導柱的設(shè)計 （ 1） 有單節(jié)與臺階式之分 （ 2） 導柱的長度必須高出公模端面 6? 8mm （ 3） 導柱頭部應有圓錐或球形的引導部分 （ 4） 固定方式有鉚接固定和螺釘固定 （ 5） 其表面應熱處理，以保證耐磨。 3. 導套和導向孔 （ 1） 無導套的導向孔，直接開在模板上，模板較厚時，導向 孔必須做成盲孔，側(cè)壁增加排氣孔。 （ 2） 導套有套筒式 `臺階式 `凸臺式 （ 3） 為了導柱順利進入導套孔，在導套前端應倒有圓角 r。 一般情況下 ,導柱與導套共同使用 ,用于保證動模與定模兩大部分內(nèi)零件的準確對合和塑料部品的形狀 ,尺寸精度 ,并避免模內(nèi)零件互相碰撞與干涉 ,起到合模導向的作用 . 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進料通道，澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設(shè)計中采用普通側(cè)澆口澆注系統(tǒng)。正確設(shè)計澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。 澆注系統(tǒng)組成： 普通流道澆 注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個部分。 1－主澆道 2－第一分澆道 3－第二分澆道 4－第三分澆道 5－澆口 6－型腔 7－冷料穴 主流道設(shè)計 所選用東芝 EC40Y 型注射劑噴嘴有關(guān)尺寸如下： 噴嘴前段孔徑 d0=3mm 噴嘴圓弧半徑 R0=12mm 南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 14 頁 為了使凝料能夠順利拔出，主流道的小段直徑 d應稍大于噴嘴直徑。 d=d0+（ ~1） = 主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角 @通常為 2~4° ，過大的錐角會才產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，過小的錐角使凝料脫模困難，還會使沖模時熔體的 流動阻力過大，此處的錐角選用 2° ，主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大 1~2mm。這里取主流道球面半徑R12mm，經(jīng)測量主流道長度 L 取 60mm。 分流道的設(shè)計 分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動通道。分流道應能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。其作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔，分流道的長度應該盡可能短，折彎少，盡量減少流動過程中的熱量損失與壓力損失，節(jié)約塑料的原材料和降低能耗。由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動狀態(tài)比較理想，因此分 流道表面粗糙度值不要太低，一般取 Ra為 m，本設(shè)計選擇圓形截面的分流道， d=，采用流道布局如圖 4所示： 圖 4 流道布局 南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 15 頁 澆口的設(shè)計 側(cè)澆口普遍用于中小型塑件的多型腔模具，一般開設(shè)在分型面上，一般塑料熔體從外側(cè)充填模具型腔，其截面形狀多為矩形。 冷料穴的設(shè)計 主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因為最先流入的塑料因接觸溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。 冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的動模板上，其標稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為 ，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的倒扣形式有多種，這里采用 Z 倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配用，開模時倒錐形的冷料穴通過內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動模。如圖 5： 圖 5 冷料穴及拉料針 分型面的設(shè)計 將模具適當?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料， 當成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 16 頁 面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。 選擇分型面時，應從以下幾個方面考慮： 1）分型面應選在塑件外形最大輪廓處； 2）使塑件在開模后留在動模上； 3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀； 4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排； 5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；